автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.06, диссертация на тему:Разработка технологии повышения продуктивности газоконденсатных свкажин путем обработки пробойной зоны реагентами на основе углекислых солей аммония

1йн1стерств0 0св1ти укра1ни

- дван0г-фраьгс1вський 1нстшт нафти i газу

РГБ о д ;

- 3 ьип йа правах рухопису

. 1ванк1в ольга олександр!ена

Р03Р0ЕКА ТЕХНОЛОГИ' ШДВЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТ! ' ГА30К0НДЕНСАТНИХ'СВЕРДЛОВИЙ ШЛЯХОМ ОБРОБКЙ ПРИВИБ1ЙН01 ЗШИ РЕАГЕНТАМИ НА ОСНОВ! ВУГЛЕКИСЛИХ СОЛЕЙ лмсни

СпеЦ1альн1сть 05.15.06 - Розробка та експлуатацгя нафтових I газових родовщ

АВТОРЕФЕРАТ

дисер™ац1Х на здобутя науковс ""о стуленя кандидата техшчних наук

1вг 'о - Фрашавськ - 1994

Дисерташя е рукописом

Робота виконана в Украгьському науково-дослодному шстигутг при-родних газгв "УкрНД1газ"

Науковий кер1вник: кандидат техн1чних наук, член-кореспондент 1нженерно1 Академы Украхни ЗЕЗЕКАЛО 1ван Гаврилович

0фщ1йН1 опоненти:

1. Доктор техн:чних наук, професор КОНДРАТ Роман Михайлович

2.- Кандидат техн1чних наук, старший науковий спгвробгтник КАЧМАР lüpifl Дмитрович

Пров1дна opraHisaqifl: пг,приемство "Полтавагазпром", АО "Укргаз-проы", м.Полтава

Захист вгдбудеться " УО* ^^jSmS? 19^4 р. 0 Y*/ год. нь qaciflaHHi спеЦ1ал130ванр1 вчено'1 ради Д.068.42.01 1ваио-Франк1в-ського 1нституту. нафти л газу за адресою: 284018, Укра1на, мЛвано-Франкгвськ, вул.Карпатська, 15.. .

3 дисертацгею' можна ознайонитись у науково-техн1Чн1й 6i6nio-тецг 1нституту.

Автореферат рсогсганий " 6" J994 р>

Вчений секретар спец1ал1зовано1 вчено! ради . —

доктор техн1чних наук, професор — В.Í.Венерик

л Шдпиоано до друку 15.04.94 р.,ф.60"х84, I/I6, др.арк, I, ззм. Вб, тираж 100 прим. • 1вано-Фр8нк1всышй 1нститут нэфти i газу. Д1льниия оперативно! пол1граф1?,Карпатськ: 15

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

А1^ТУАЛЬН1СТЬ ПРОБЛЕМ!. Зростаюча потреба економгки Украг-ни у вуглеводнев1й сировинг визначал необхгднгсть розробки нпвих сучосних технологий гпдвжценнл продуктивное^ свердловин та га-зоконденсатовилуче ,ня плесов. Впровадлення у виробництво ргзних нетод1В 1нтенсиф1пац11 роботи свердловин е актуальним питаниям розробки та експлуатацГг газоконденсатних родовищ. •'

Серед вгдомих методов ф13ико-хп«чно1 д!I на привибгйну ' зону пласта нафтогазових свердловин найбгльшо! уваги заслугову-. ють закачки ргзних кислот, вуглекислоти, луг1В та поверхнево-активних речовин. Особливий хнтерчс викликае застосування суш-шей рэагегтгз, таких як Х1ьично зв"язан1 вуглекислота з лугом. 1.априклад, вуглекислг со_г аионгю. ПрисуэтнсФь у природному га-31 вуглекислоти може бути використана для створення технолог11 одеряання розчикхв вуглекислих солей амонш безпосередньо на газових проиислах.

Застосування роэчингв вуглекислих солей амонт для пгдви-щення газоконденсатовилучення не вгдоме. Вплив IX на фгльтрацгй-Н1 властивосУ! продуктивних колектор1в вивчений недостач..оо. Тому дос7даення застосування вуглекислих солей амонш для 1нтен-сиф1кац1Г роботи свердловин та розробка технолог.^' одержання реагенту з природного газу методом амгачног абслбцы СО2 е актуальною проблемою.

(ЛЕТА РОВОТИ. Розробка технолог-х П1двищення продуктивное^ газоконденсатних свердловин шляхом обробки привибгйнйх зон роз-чином вуглекислих солей амонхга та технологи ЗЕх одержання з природного газу.

ОСНОВНГ 3"ДАЧ1 Д0СЛ1цДЕННЯ. I. Вивчення впливу юверхнево-активних речовкн на швидк1сть абсорбцп дхоксиду вуглецю амгач-^и: : ¿.озчинами.

2. Дослхдження впливу поверхнево-активних речовин на коро-з1йну агресивн1сть розчину вуглекислих солей амонгю.

.3. Встановлення визначальних крите'рпв, що характеризуют одержан!.л вуглекислих солей аыонхю методом амхачнот абсорбцп дхоксиду вуглецю з природного газу.

4. ¿озробка технологи одержання вуглекислих солей амонш з природного газу в умовах газопромислу.

5. Вивчення впливу розчину вуглекислих солей амонпо I ПАР-катал1затора процесу абсорбцм на колекч рськх властивостх зраз-К1в пор1Д та хх еиТ1сняючих I в1дмиваючих характеристик.

6. Рэзробка та дослхдження технолог п¿движения продуктивное^ газоконденсатних свердловин шляхом обробки привиб1йно'1 зони пласта сполуками на основг вуглекислих солей амонхю на газоконденсатних родовищах. г ■ .•

НАУКОВА НОВИЗНА. I. Розроблено технологию одержання вугле-кислих' солей амонш з природного газу методом абсорбцП дхоксиду "вуглецю амхаком ¿з застосуванням каталхзатора процесу.

2. Вивчено вплив поверхнево-активних речовин на щвидмсть абсорбци СО^ ам1аком та на корозш стал1 I мгдх в амхачних роз-чинах при абсорбцп та десорбци СС^. Експериментально встановле-но, що введения реагенту А1-1 у поглинальний розчин при одержаннх гуглекислих солей амонхю дозволяс збхльшити швидкхсть абсорбцп в 2-3 рази та зменшити короз1йне руйнування метал 1 в в аг.лратах десорбци в 2-5 раз1в.

^ 3. Вивчено вплив розчину вуглекислих солей амонш на ф1льт-ращйН1 властивост1 пласта. Показано, що розчин амонгйних солей д1оксиду вуглецю розчиняе карбонатнх породи, ма^ Е1дмиваюч1 та

вит1сняюч1 властивост1. с

1 •

о 4. Вивчено вплив реагенту а1-1 на ф4льтрац1йН1 .влаг^ивосо!

пор1д. Встановлено, що обробка пласта реагентом А1—I збхльшуе вихгд залишкового конденсату I сприяе очищению пористого сер^до-вища вгд асфальтг смолистих забруднонь. .

5. Встановл.ена м жливгсть використання вуглекислих сол^й амонш як 1НГхб1топа для захисту В1Д- короз11 'азопромислового уотаткуваннл та як 1ндикатора короз1йного процесу. Показано, що наявнгсть чи в1дсутн1сть 10Н1В залгза у водянхй частинг свердяо-винно! продукцп П1СЛЯ закачки амхачних реагент:в вказуа на джерело надходження продуктгв короз1к°. Так вхдсутнхсть 10Н1В за-Л1за при рН = 7 св1дчить Яро кородур шя НКГ, а висок1 IX кон-центрацхг - про короз1Ю зумпфа чи надходження з пластовими флюх-дакл.

ПРАКТИЧНА, Ц1НН1СТЬ. Цiннicть виконаних розробок полягае у створеннх ббзв1дходнох технологи очистки природного газу вхд дхоксиду вуглецю з- одержаиням реагентхв для нафтогазово1 промис-ловост1 та схльського государства.

Особливостю дано? технологи е одержання вуглекислих солей амон1ю бозпосередньо на працюючоиу обладнанн1 НТС УКПГ.

Для чщення проду] гивност1 г зоконденсатних свердловин шляхом Д11 на привиб1йну зону пласта рекомендован! вуглекисл1 ° сол1 амонхю з доишком ПАР А1-1.

Технологгя обробки привибхйно'1 зони розчином вуглекислих солрЧ амонш впроваджена на гааоконденсатних родовищах тдпризь.-ства "Полтавагазпром".

РЕШЗАЦ1Я РОБОТИ В ПРОМИСЛОВОСТ!. Технологгю лхдвищення продуктивное^ газоконденсатних свердловин шляхом обробки :.ри-виб1Яно1 зони розчином вуглекислих солей амонхю впроваджено на 17 свердловинах газоконденстгних родовюц Полтавщини. Додатково вицобуто 16950 т конденсату I 135000 тис...,3 газу. Економхчш...

,, - б - -

ефект В1Д впровадження розробки склав 497 тис.крб. на I свердло-вину (в щнах початку 1993 року].

. АПР0БАЦ1Я РОБОТИ. Основа положения дисертац1йно1 роботи допов1,,,-1ЛИСь I обговорювались на:

- всесоюзна науково-техн1ЧИ1й конференци спец1ал1ст1в газовох иромисловост1 (Полтава, 1989 р.) ;

- ри1здному науково-техн1чному сем1нар1 молодик вчених 1 епец1ал1СТ1в ВО "Укргазлром" та ВО "Укрнафта" ^Охтирка, 1990 р^ ;

- секц11 вченог ради ВНД1газу (Мг чва, 1992 р,) ;

- науково-техН1ЧН1й конференцп з проблем видобутку газу I конденсату на родовищах /ЩЗ у Полтавському в1ддхленн1 хнженернот Академи Укра5Ёни (Полтава, 1993 р.] ;

- исковому семхнар! кафедри роэроьки та експлуатацхх ь^ф-тових I газових родовищ 1вано-Франк1ВСького шституту нафти I газу (_1вано-Франк1веьк, 1993 р.) ;

- м1Янародн1й науково-практичнхй конференцп "Проблеми I шляхи енергозабезпеченнл Укра1ни" ^1ван0-франк1вськ, 1993

ПУНД1КАЦ11 по теки дисертаци; опублхковано б статей I от-римано I авторськё св1доцтво.

0Б"6М ДИСЕРГАЦ11. Дисертащйна робота складаетосл з' вступу I п"яти розд1Л1В, *<ис:овк1в I списку використаних джерел хнфор-"лахиI.

Робота об"емом 151 сторгнка включае 26 рисункхв 1 19 таб-

лиць.

ЗМ1СТ РОБОТИ

У ВСТУП1 обгрунтована актуален ¿сть дослтджуванох проблеми, сформульовано основн1 задач! досл1дженгт*

В ГОРКОМУ РОЗДАЛ! проводитьсг.аналхз пр^ин энижеЯи видо-

бувних характеристик газоконденсатних свердловин та критичний огляд сучаснйх те .нологчй пгдвищеннл продуктивное I свердле 1н I гаэоконденсатовилученнл пластгв в умовах ретроградного випадан-нч конденсату.

Зростаючт потреби-у вуглеводнев1й сиро"нн1 визначають не-обх1дн1сть розробки нових сучаснйх технолог^ та недорогих висо-коефективних реагент1в для пхдвищення ступеня вгдробки продуктн-вних пласт1в. Методи штенсифхкацп також необхгдщ для виршек-ня проблем розробки родовлц на великих глибинах, коли ф1льтра-цхйн: властирост1 пор1д нерхдко поИршуються в процес1 бур1ння через порушення р1вноваги напруженост* в масив1 гхрських пор1д, ут^уднюочи приплив газу нафти ь-ри освоенн1 свердловин.

Ака 13 вивченост! проблеми показав, що можливими напрями./:; [Цдтриыантг високих вида^увних характеристик газоконденсатних свердловин Л тим самим одержання високих значень ^/дч е:

1. Попередження випаданнл конденсату в пластI шляхом закачки ргзних газ1в та заводнения покладхв для пгдтримання пластового тг-ску.

2. Збгльшення природной проникностг привибШкн зони плаг • та шляхом обробки II ф1зичними, фгзико-х1М1чними та х1м1чними -> метода-.и,

3. Зменшення негативного впливу конденсату, що випав у пластг, на вццобувн1 характеристики свердловин,'в основному, ф'-зико -Х1м1чними методами.

Поеднання метод4в очистки прив1.Лйно1 зони та пгдвищення кондгнсатовилученн" дозволяв ефективно зб1льшити> дебгт свгрдло-нин. Це закачки у продуктивней пласт карботзованот води, чуг1в та поверхнево-активних речовин.

Недорогим реагентом, що одночасно г;стить Х1м1ч>.э зв" анг

луг та СО2 (до 50$ ] е зуглекислг сол1 амонш.

Економгчним методом одержання вуглекислих солей амотю е метод ам1ачно! абсорбци дхоксиду вуглецю, що метиться у природному га и Однак, технологгя одержання вуглекислих солей амонгю в умовах газопромислу з використанням енергк газу та обладнання НТС не ро_роблена. Не знайдено у Л1тератург вхдомостей про вплив розчину вуглекислих солей амонш на колектор.ськ1 властивостх по-рхд.

На основ! проведеного аналгзу науг^вих досягнень, хснуючих технологгй обробки продуктивних пласт1в ф1зико-х1Ы1чними методами, технологгй одержання реагентгв для :гнтенсиф1кацп роботи свердловин сформульованг мета та эадач1 дослхдження.

У ДЕУГОМУ Р03Д1Л1 наводяться резуль>ати лабораторних дос-лхджень процесхв одержання вуглекислих солей амонш методом ам1-ачно1 абсорбцп.

Встановлено критерп одержання вуглекислих солей амонх'ю, " вивчено вплив поверхнево-активних речовин на швидкхсть абсорци дхоксиду вуглецю та на процеси корозп металхв при абсорбцп та десорбц11 СО^. ■

В якост1. "абсорбера" використано дрексельну склянку,' запов-

нену д0сл1джуваним ^оз'пном амхачнох води. Туди ж, при пост1йнхй

•">дач1 (0,02 л/с ], надходив вуглекислий газ, створюючи барботаж-

ний режим. В склянку вмхщувались термометр, зразки-св1д; I для

визначення агресивност1 середовища та електрод потенцхометра для

вимхру рН розчину. 1 л

Дегазацш карбонхзованого розчину проводили нагр1ваннлм Г.ого до темпер .тури 90° С. Об"см видхленого СО^ зизначали газометром, що заповнювався насиченим росзчином У\' С£ дд • поперед-

1

*-рння поглинання СО2 водою.

KiJibKicTb i< lis CO3 та HCO^ визначали розробленою методикою пстен'шометричного титрування.

Для вивчення впливу ПАР на Шв^якхсть a6cop6uii COg <ам-"'ком у розчин додавали поверхнево-активн1 речовини bcix клас1в: ангон-Hi ПАР - флотореагснт ЩС, АНСК-50, сульфанол; KaTioHHi - катапп! KI, сольпен, Al-I; neioHoreimi - ОП-Ю, диталан,' бдоксополхмери типу ГДПЕ-108 та деяк1 гндивгдуалыи xiMi4Hi речовини: нгтрогта-рафгн Cjg-Cjg, алгфатйчнг амгни'шд Cjg До Cjg, метилов: склэднг еф!ри В1Д Сг, до Сд та cyMirni, наприклад, СТ.

Вплив ПАР на процес a6cop6uii ошнювався за швидкгстю 3Mi-ни рН i текператури абсорбшйногс,процесу та часом зактнчення реакцп.

OcuoBHi показники л,осл1дасеннд поверхнево-активнкх речовкн scix клосхв представлен у табЛ.1.

Анал13 ii показуе, що додаток по- эрхнево-активних речовин ycix класгв збхльшуе ефьктивгпсть процесу поглинання COg амгач--п'м розчином. Швидк1сть абсорбцгг в залежност1 ввд класу ПАР збгльшуетьсл у 1,7-4 рази, ступхнь карбонгзацп - у 1,02-1,07 раза, виххд вуглекислого газу при дегазацп насиченого розчину бi-карбон .ту амон1Ю - у 1,15 раза.

Для визначенш ивидкост1 корозп металхв у-процесах абсор-uii - десорбцп проведено ряд лабораторних досл.-^яень.

Короз1ЙН1 досл1дн,ення проводились у статичних та динамгч-

них умовах. Як агресивну ргдину вико4 лстано 20% розчин fJHi,HCOs

та Ъ% У У* ОН. у статичних умовах при Т = 20?С i Р = I Мла

f

дослгджувався вплив реагентгв СТ, Al-I, ЕКС та катапшу на коро-31ю зразкгв 13 стал1 20 та мхд: Ml. 0бпеми ПАР в1дпов1дали опти-мальним концентращлм.

Встановлено, що корозгя сталг у амгачноыу розчинг в норма-

Таблица I.

Вплив ПАР на показники абсорбшИного процесу

Д0М1ШКИ в Ъ% ММ Об"ем Д0М1- шок, .Темпера-Гтура '.ххмреак-:цп, : Час :досяг-:нення :рН=7,2 Карбо- Нгза- Ц1Я, : Вих1д : со2, :лС02 :0п1нювання

% 1 : хв. г/л ^розч.

Без ДОМ1-ШОК - 33 120 185 46 В1Д"утне

ВЖС I - г 36 60 190 49 На початку

Сульфанол г 3.' 80 190 49 Дуже сильне

ОП-Ю I 38 35 188 48 Дуже сильне

Диталан I 37,5 36 188 48 Дуже сильно.

АНСК-50 2 35 45 192. 50 На початку

Блоксопо-лшер I 38 35 189 48 Дуже сильне

Катагин 2 39 ' 30 1916 ' 52 Вгдсут!^

Сольпен-20 2 39 20. 198 ■ 53 Дуже сильне

СТ 5 , 33 100- 185 46 ' Вгдсутне

А1-1 10 37 35 194 51 Втдсутне

Метилов1 ефтрИ Сг;_д I 50 1£<? 47 Сильне

-.1тропараф1н С12-18 1 34 40 Ь§5 46 С д>не

Ал1фатичн1 ам1ни С|2_ л 18 I 38 40 190 49 Сильне

льнихуыовах незначна, а руйнування М1Д1 - вще допустимих норм.

Показано, що по втдношенню до метал:в агресивнгсть бхк^р-бонатного розчин^ лродвлдоться в присутностх кисню та при зрос-таннг температуря до 0. 0 С. За цих умов шввдк1сть короз11 стал! становить 1,78 г/м^ год. , а ыхд1 - 3;9 г/м^ I ~д.

При наявностг в амгачному розчинг-зразк1в }з сталг I М1д: одночасно в1дмхчено зростання ваги стального зразка. шелл затан-чення дослхду за рахунок адсорбци 1он1В мод на стал1.

Внесения ПАР у доелгджуване середовище показало, що для статичних умов серед розглянутих реаге пв найб1лып ефективним шгШтором корозп як сталг, так I М1Д1 в флотореагент ИКС в об"еШ1й концентрац11 1% для розчгапв амгаку та бпшрбонату амо-''1ю. У дшакпчних умовах додаток 1% флотореагенту ШС знижуе ко-' роз1йне руйнування сталг до допустимих мея у ВС1Х випадках, М1-дх - у вуглекислотному середовищг.

При досл1дженн1 кг ¿онних ПАР встановлено, що у кисневому . середовипц у розчгаи вуглекислих солей амонш катапш збхльшуз ивидк1сть корози ыда 1стал1 в 1,5 раза, а сольпен - у 1,5 раза у стал1 т у 16 разхв у ШД1.

У присутност1 катап1ну вуглекйслотна корозгя обох метал1в не перевищуе допустимих норм. Однак сольпен, ефективно знизивши кброзш сталг, П1двшцив II у М1Д1 в 15 раз1в.

Встановлено, що не1оноген1п ПАР, наприклад ОП-Ю, не впли-вають на швкдкхсть руйнування металхв у розчин1 вуглекислих солей амонш. Найкрапц захиенг властивост1 у ВС1Х випадках показали реагенти СТ та н1-1. 1х коеф1Ц1онти гальмування корозг!' як стал1, так I М1Д1 достатнх для знияення жх до допустимих меж.

Дослхдження алхфати^ их кислот з вмхетом вуглепевих атомхв

Сг,-Сд, С^-С^ показали, що кислой« з Зхльзкы числом а то-

Mi в вуглецю мають вини оахисН1 властивостх.

Таким чином, за результатами дослхджень пстановлено, що для зменшення агресивностх розчину вуглекислих солей вмонш мо-жут-ь бу. .1 використан1 Taiti ПАР: флотореагент ESC, СТ та Al—I.

Порхвнюючи каталхтичнх. властивостх вказаних реагентхв встановле..о, що ÎHri6iTopoM, а одночасно i каталгзатором проце-су абсорбгиï дхоксиду вуглецю амхаком с реагент AÎ-I. Так, при концентрацп його в поглинальному розчтп 0,3 г/л швидк1сть про-цесу абсорбцп зб1льшуеться в 3,5 раза, швидк1сть руинуваннл металгв в динамхчних умовах при температур1 80-90° С зменшуеться в 2-5 раз1п.

ТРЕТШ Р03Д1Л присвячено дослдаенню витхсняючих та вгдми-ваючих характеристик розчину вуглекислих солей амонш та його впливу на колекторсыи ,властивостх зразк1в пор{д продуктивних ко-neKTopiB.

Експерименти проводились на установцх,типу УДПК з викорис-танням зразк1в кернгв з газоконденсатних родовищ Украхни.

Перед проведениям експериментх'в bcï зраэки.керну екстрагу-вались спирто-бензольною сумдшшю в anapaTi Сокслета, У керноут-римувачх створювався всесторонн1й гхдрообтиск шшндра керну та його зхгрхвання терн-ос;itom з теплоноием - водою. При вимхрговаи-!-: абсолютно! проникност1 всесторонне Г1дрообтиск складав 10 Ша. . "'--..,'

Для пор1вняння при визначенн1 параметрхв KepHiB експерименти проводились з трьома реагентами: розчином бхкарбонату амонш (у зразку-гас^, пластовою та дистильованою водою (у зразку гас У аа газом-повп^ям (у зразку Пластова вода j.

Бстановлено, що П1сля-обробки зразкхв ке] хв розч.:.юм вуг-г;кислих солей амонш абсолютна проникн!сть всГл зразк1в гзб1ЛЬ'С|-

лась в середньь.лу на 18% втдносно почпткьйих эначень. Теоретич-ний poanip поропих каналхв також збгльшивсл у всгх досл'дяуяо-них кернгв.

KpiM вкаэаного, спостерп,аоться вплив розчину ЛНчМЬО* на кар5онатн1сть породи - майже у всхх зразнхв вона змсншилось на 47-52« щодо початкових значень.

В результат! проведения багатьох Д0СЯ1Д1П можн стверджу-вати, що вгдбуваеться розчинення карбонатних цементгв солями амоихю по cxexi:

J Co. CCt + М*НС03 — Cafrftfsh '/¿"ЛгЩ

коли нерозчинпнй СаСГ., переходить у розчинний

Виходячи з термох1м1ЧНих умов проходження пронесу, розчин-Н1сть карбонатних цемент^ зростатиме 13 збтльшенням ткЕку, Щк буде позитивним фактором дп розчину Ji/^U на кпрбонатт Породи у пластових умовах.

Подалыпг досл1д°: були направлен! на визничсння фазопог проникносТ1 зразк1в кернiв при температурах 20^ 30°, 40°, 5Э°,i 60°'С для Bcix peai^HTiB.

''езультати дослдаень наведен: в ij6ji.2.

Таблица 2.

Поргвнялыш характеристика фгзико-колекторських пластивос-тей nicKOBUKiв, оороблених р°зчином карбонату awiiiio

_Початков1_та К1нцевг_ дедуль^ дти ^"слдцжрнь _ проникнтг ""ь . JiiaMCip пор, 7 карбинатГцсть

абс.газова м2 -•>

мкм

I- 3269 301/39' IT,15/11.4fi 1/0.5

2 02.7.5 23/2" „ I?'''3,34 3,3/1?5

3 ЗвК* 451/550 12 69/14,03 .'ofi/7,4

5 3;?13 о2б/3:о 4,гл/',,б8 3,Г/1 5

Вс7"Ш0влс.10, що фазова рчоникнхсть гисковшпв у всгх випад-ках по рсзчину бхкарбонату аманш е найнажчою. При температ^ах початку видглення COg (40-50°Cj в1дмгчен6 piske зниження фазово* npoHi'.KHOCTi, далг при температург 60°С вона дещо зб1льшуеться. Inrni реагенти Пластова -.одг i повгтря ■ пхдвигують фазову про-HHhriicTb керш в при зроста- ni тенлератури .

Дослхдження показали, що коефпцент вит1снення.для гасу пс, б1карбонату амонш найвищий .. порхвнянН1 з газом (пов1Трям,Г та водою i знаходитьсл у пряы1Й -залежностг вхд фазово'1 проникно-jti, змшрю-'ись вгд 0,57 при 40° С до 0",80 при 60° С. При бхльш високи< температурах, характерних для поклад1в на великих глиби-нах, можливе подальше зб1лыдення коефхцгенту витхснення.

^ля вивчення миючих властивостей розчину вуглекислих солей аыонш у модельниЧ пласт вносилась навгчка розчинених у ai;e,TOHi а^фальто-смолистих речовин, видхлених з нафти Яблушвсь-кого ГКР. Шсля видалення ацетону nicjtoBWt промивався 2\У& роз-чиноы сИкарбонату аыогйю та для поргвняння, пластовою водою. Дослгди проводились при темпе iaTypi 20-80° С, модельний пласт промивався тричх.

Показано, що вже при температур: 20°С пхсля одноразово-! промивки розчином вуглекислих солей aMOnia у пластх залишасться 12-14? асфальто-смолистих речовин, тодг як Пластова .вода г"ли-шае 78-86J5 АСР. _ ' "

Починаючи з температуря 40°С вхдбувасться вадцлення д1ок-сиду вуглеию, який полхпшуе очистку пористого_середовигца. При температурах 60-80с0 з пласта, обробленого розчином вуглекислих солей амонш, видаляеться 98-99,Й ДСР. с

Таким чином, у пластових умовах ьозчин вуглекислих солей амонхю дозволить збхльшити абсолютну проникшсть породи завдяки

Езаемоди э ка. Зонатними породами, очист.-.ть пласт вгд асфальто-смолистих забруднень i зменшить негативний вплив кондек ату, що випав в пласт1, на продуктивнгсть свердловин.

Дпслгдження впливу реагенту AI-I нэ колекторськх власти-востх поргд проводились на фгльтращйнхй колоша (довжикопо 2В0 мм, д1аметрон ПО мм), эаповнетй"¡езпрчэнтованим кварцовим niCKOM. Через.модельний пласт пропускався конденсат ~.о стабглг-заци часу вит1кання. Контролювались вих1Д та густина конденсату. Експерименти проводились при температурах 20-В0°С.

Для вивчення мигачих властивостей реагенту Al—I в модельний

■■ i> '

пласт вносились асфальто-смолист1 речовини в o6"eMi 7,2л.

Пгсля проходже1'-!я реагенту £1-1 концентрацию 0,085 г/л В1,","ичено зыеншення АСР на 2,3;о i залилково'1 насиченосп з 40/о

V-

до 25,5?5. Повторна оброб-л модельного пласта реагентом 9,1-1 (0,3 г/л] призвела до повного очищения пласта Bifl АСР п1слл пропускания восьми об"ем1в конденсату. Залишкова насиченгсть пласта зменшилась до 15,4$. Уоступове в1днивання АСР супроводжувалось виходом AI-I, що ф1Ксувалось на вих^дг з ф1Льтргийно1 колонки.

• Одержат результати дослгджень вказують на 'властивгсть реагенту 41-1 адсорбуватись на породг, бу;цчи поверхнево-активнол речовиного (в р;вноважньл умовах (о = 34,2 мН/м^ . Процес адсорб-uii, очевидно, супровода^еться десорбшею вуглеводнгв з поверхщ твёрдо! фязи. При цьому нлокращустк>ч фгльтрашя конденсату через породу, збп шусть.ся його вих1Д за рахунок зменаення поверхнепого натягу..

Таким чином, реагент At—I .юзитивно впливае на фгльтраш и

• * J 'г

пластивостг пласта, вихгд конденсату зб1лыиуеться в середньом^на

3% дл.9 cbi:jhx конде: :атгв i на о,!, ля темних. Темпе^ятурний ефект

не впл^ас °ia вйгЛняюч! властивос-i реагенту, не 'чунюс природи

проиесу.

Отке, реагент А1—I можна «икористати для 1нтенсиф1кац11 роботи свердловин як додаток до розчину вуглекислих солей амон1ю, I як сампст1йний реагент для вит1снення залишкового конденсату та очистки порового прос -ор; В1д АСР.

ЧЕТВЕРГИ/1 Р03Д1Л прис.ячено розробцг технолог: I одержаннл вуглекислих солей амонш у промкслових умовах та вибору технологичного обладнання.

У лабораториях умовах встановлемо так: кригергI одержання солей М ыСО± та .

I. Об"сына концентрацгч амгачного поглинального розчину не повинна перевтдувати Ъ%\ 2. температура абсорбцп - 20-30°С; 3. рН насиченого розчину вуглекислих солей аыонш - не бп1ьшо 7,2; 4. вхдсутшсть Л^/ЙУ у готовому роэчин1 вуглекислих со^ей аыгию; 5. для збгльшення <авидкост1 абсорбц11 та змсншення корози . метал1в необх1Дно вносити 0,3 г/л'реагенту А1-1.

При створенн1 аехнологи промислового одерканнл вуглекислих солей амон1Ю враховано н лвнгсть значног кп1ькост1 С0^ у природному газ1, а також ыокливгсть використання газопромислово-го облпднання установок низькотемпературно! сепараци газу.

Кр1М одержання розчину вуглекислих солей амонгю, вказана технологгя включае можлив1Сть одержаннл чисто? вуглекислс :1. Для цього карбоН1зований-розчи' подаеться в десорбер, де П1Д Д1еп температури розкладаеться на С0£ та 'МОИ.

Таким чином, запропонована технологгя е безвыходною. еко-лоргчно чистою э низькими витратами за рахунок використання обладнання промислу та енерг:? природного газу.

Як абсорбер запропоновано викорк^товувати теплообменник, виконаний з труб у виглядт рмтйобикп, по схем: типу "труба в тру-

6i". Нонструки ч floro дозволяе, при внес-лн: деяких конструктир-них 3míh (виконаннг перемичо]^ , використати для kohtí »ту абсорбенту з газом трубний чи М1«трубний простори або трубний i м1ж-трубний простори одночасно.

Для даного теплообмтшка проведено технологхчиий рого'аху--нок проносу одержання розчину вуглекир^их золей амонгю та пара-метргв абсорбера, а саме встановленх швидкГсть руху -азоргдинчо! cyMirai в трубному та м1жтрубнсму просторах вибраного абсорбера г час контакту при 3Míhi витрат газу втд 60 до 240 тис.м3/добу.

Дослхдно-промислова установка нобудована на OniiiJHHHCbKin

. , <.

УШ1Г Полтавеьк&по ГПУ.

/¡о'сорбшя здтйсюсться таким' чином. , Природний газ Í3 свердловини надходить у сепаратор перпшго

v (

ступеня (ГБ-23.000), де очищасться П1Д вуглеводнепого к°иденсату, води i мехатчних домшок. Шсля сепаратора газ хде у теплообм1н-ник (ГВ-19.000), який i виконус роль абсорбера.

Поглинальний рг >чин готуетьсл, я концентровпно! ^ 15-25,5^ aMia4Ho'i води розведенням до конценч°)ацй' /ЩОЦ- Ъ% та реагента AÍ-I, лкий виноситься у В1Лношчнн1 9:1.

У зв"язку Í3 значним попитом на 6i арбонат bmohíio були роз-

рахован1 технолпгхчт па^аметри та п> казники роботи доелгднот

* э

установки абсорбхпi . лгачним роэчином у перерахунку на I т б1карбонату амонш конце.Tpauisio '¿7у> г/л.

KpiM г чористання бткарбонату амонгю для штенсифптци ви-цобутку П"глевод1Пв, bíh широко застосову^ться як реагент для глулпння свердловин, 13оллцН bi .опритоку в свердловину, як íh. 5iTop короэп та в сгльському господарств1 як доориво. , ' таб].3 наведс i межовг ыка шки процесу одержання реагенту для gh.e?.CHj'i'.;a!irf роботи свердл-~вин, пкг можуть"5ути виклрис-

тан1 при проект уванн1 под1бних установок.

У 1ГНТ0МУ Р03Д1ЛI наведен1 технолог1я пхдвищення прод,г'> тивност1 газоконденсатних сверд;Ривин шляхом о^робки привиб1йнох зони пласта реагентом на основ1 вуглекислих солей аыошю та ос- . новн1 результати и впро«адкень. Описуеться теппка I технолоГ1Я пр> зедення робхт. Даеться аналхз впливу амхачних роэчинхв на про-цес корозп обладнання свердловин. В основу технологи 1нтенси-ф-'.кацп роботи свердловин шляхо" фгзико-Х1М1ЧНо'1 ди на пласт розчином розроблених реагентхв'лягли результати лабораторних дос-лхдкень IX Епливу на колекторськ1 властивост1 зразкхв керн!в та Унупчх загальноприйнят1 технологи закачок х1м1чних реагентхв у продуктивний пласт працюючих свердловин.

Таблиця 3.

К'ежовх показники процесу одержання бхкарбонату амонхю

¡»V пп

П о к а з н и к . '

Меж! з£~:тосування

1 Бм1СТ двоокису вуглецю а очищувацому

газ1, % 1,0 ч 10,0

2 Тиск в посудинах, Ша 3,0 + 6,0

3 Температура абсорбш, °С 0 + 35

4 Продуктивнхсть установки по газу,

тис.м'3/добу 60 + 250

о П1видк1сть руху газор1Динноге потоку

в абсорбер1, м/с • 23 т 12

6 Час контакту абсорбент; з газом, с II + 100

7 Якхсть газу, що подаеться на установку абсорбш и

- Пластова вода; В1дсутня.

- хлористий кагьцхй; • " вхдсутнхй

- точка роси по волозх не вище, 20

- точка роси по вуглеводнях нечзище,

°С 20

За данйми лабораториях дослхдяень реагент для обробки при-вибхйно1 эони включае рсзчин вуглекислих солей амонгп ои"снною концентрашею 18-20,5 з додатком 0,3 г/л реагенту А1-£.

Спосхб закачки вибирасться б залежност1 вгд проникностх

то О » С

колектора. При висок1й пронккностх (б1льше. 0,5 х 10 м ^реа-гснти подають у вигллд: сушльнох рхдмш, '."."и середнхй (0,25-0,5) х Ю-12 м2 та низьК1й 0,25 г Ю-3^ м2 - у яиглядх аеро-

ЙОЛЮ.

Б результат: впроэадженна технолог!! пхдвищеннд продуктивное^ газокондбчсатних свердловин шляхом обробки привибхйнгЛ зе-

° ъ ■

ни розчином нь основг вуглекислих солей на б свордлопинах одержано стхйкий прир1ст газу без э(нльшення конденсатного фшг">рэ чо^ез незначний вм1ст конденсату в гаэх - КФ не бхльше т0-18

А

кг/тис.м3. На родовищах," де КФ складаг. 50-100 кг/тис.м , гпелл обробки приви(нйно1 зони пласта розроб.ченим реагентом вгдмхчено пхдвищен1,я, в основному, конденсатного фактора в 1,3-2,4 раза.

Середня тривалРсть ефекту складос В1Д п"яти до семи мхешцв. За весь час впровадження розрсолено1 технологи додатково видобуто 135 млнл'3 газу та Iо,9 тис.т конденсату. Додатковий ви-добут ч на одну свердловино-операшю на пхдпризмств1 "Полтава-газпром". в 199Г р. склав по газу 9400 тис.м3, по конденсату 1,1 тис/т.

3"ясовано, що в процес1 закиши амдачного чи б{карбонатного

розчину в 11.1 для очистки хх В1Д асфальто-смолистих забруднень

пгзко зь' чиуеться концентрация шив ггалхза •/ пробах пластовох во-

цк. Встановлено, що вже при концснтрацГх амхаку 0,17 моль/ л

(З.кг/м3,) 1 рН = 7 ро-'чинр.чого залхза V вод1 пиактично немат.огсб-

о - * .'-■

го королхл-т.вердловииного ебладнаш.я В1дсутня. По^ал'йи'.е зОхльшення

<онцеиг'раи[1 ау^аку .-¿р 150-180 кг/,'.,3 не впливая на^гн" -неивнхеть

корози. ' ..

Кр1М 1НР1б1руючих властивостей, амхачнг розчйни е ¿ндика-торами кориз:Иного процесу.

Так, при високоыу вмгстх 10Н1в эал1за у вод! свердловини зниження рН. середовища д- 7 лризводить в одном., випадку до зни-женнч концентраци 10н1в за: л за практично до нуля, в 1ншому -майжч не змЫюс !х.

В1дсутн1сть 10Н1в зал1за ... пробах води вказуе на гнгчбг-руючу Д1Ю амхичного розчину. Коли ж ксчцентрашя 10Н1В зал1за не зм1нюе.ть%я, не зважаючи на збгльшення рН вище 7, при.концент-рацп С0<> I орган1чних кислот у пластових фл«1дах ввдювгдно 0,2-0,8 об./5; 150-90 мг/л, то не дае змогу твердцти, що ККТ не кородуать, а гони зал1за надходять безпосередньо з пластсвими водами.

. Так 'м чином, амхачн1 та б1карбонатн1 роэчини можуть усп1ш-но застосовуватись для захисту свердловинного обладнаннл В1Д ко-роэп в середбвищ1 природного газу, що ыгстить С0£ I орган1ЧН1 кислоти, I бути шдикатораыи ;ороз1йних процес1в у свердловинах.

ВИСН0ВКИ

1. Розроблено технологию одержання вуглекислих солей амо-Н1Ю з природного газу методом абсорбци ¿з застосуванням квтел1-затора прочесу. Залро'поновала технол^ля дозволле також ефектив-но очистити пр»фодний гяз В1Д двоокису вуглецю, змен'липши його короз1йну активнгсть та зб1льшивши його.теплотворнтсть.

2. Експериментально встановлено, що найбпи/л ефсктивним катал1.затором процесу абсорбци (^"амгачним розчином серед чених ПАР е реагент А1-1. При введенн1 його в погашал ьнт> розчин в концентрацт! 0,3 г/л швндкгсть реакци зростас в 2,5 раза.

3. Вивчено вдлив поверхнево-актияних речовин на швидкхсть короэп стал1 I Ч1Д1 ч розчинах ам1ачнот води та вуглекислих солей амонш в статичних та динамгчних умовах-,гфи температурах 2ЭЗ та 373 К. Встановлено, що ^реагент А1 -I забезпечус зниження гн-тенсивностг корозгйних гроцес1в в апаратах десорбци в 2-5 разхв.

"г о ' 1. .

4. Виэчено вплив вуглекислих солей амо'.'ш на фгльтращйнг властивостх пласта. Показано, що розчиг вуглекислих солей амон1о мае вит1снлюч1 та в1дкиваючг властивостг, розрхдяуе вуглеводне-вий кон,пнсат I взйемодге з карбонатними породами, збгльшугачи абсолюту прониг.гпсть колектора до 505».

5. Встановлено, що додаток в розчин солей амонш реагенту А1-1 позитивно впливае на очистку пласта В1д асфальто-смоли* гих забруднень та зб1льшуе виххд залишкового конденсату в 1,Г-2,б да-за.

6. Експериментпльно встановлена можливхсть використання розчину а'йаку та його солей як ¿нг1б1т'ора корозп газопромисло-того обладнайня та як ¿ндикатора шуэсзхйного пронесу. Показано, що, пор1Внюючи концентрашю 10Н1В зал1за у воднЬЛчастинх сверД-ловинно'1 продукци *:чо I гнеля обробки, можна встановити каяьн1сть чи вЫ^уттсть короэи насосно-компресирних труб. Зметення кон-центрац1г. 10нгв залхза (при рН = 7) до нуля св1дчитл> про наявН1-сть корозп НКТ, незмхннхеть тх - про короэгго зумпфа ебо про над-ходження ЮН1В зал Iза з пластовими флюхдами.

7. Розроблено технолога обробки привиб1йно"1 зони пласта

г'пропо»и,^аним реагег-ом в газохонденсатних вердловинах хз зас-тосуванням еж^кцтйно-рс^порошуючого пристрою. На пхллр^мствх "Полтавагазпром" за ч,- вп, овацження технолог! I оброблено 2Р '• свердловин. на Опгинянсъкому, Мащвському, Тимс"пю\ьк1\уу, Яблун:п-ському та Абазтоськом^ газоконденсатних родовишдх. Л^днгй при-

picT видобутку азу на I свердловину склав 30-80 тис.м3/добу. а конденсату - 4-8,5 т/добу за 1992 piK - I пхврхччя 1993 року СумарниЯ додатковий видобуток гаЗу п1сля 'оброСиси свердловин по Пелтавському Г11У склав 135 млн.ма, конденсату - 16,9 тис.т.

1ншими напрямами використання вуглекислих солей аыонш е зас.осування i'x для глудшня свердловин, Л1кв1дацп водопритску в свердловиш, виготовлення довготрипалих iHri6iTopiB'захисту б■гатотонних емкостей збору та рберхгання рхдких вуглевод!-пв, ü також використання як сгльськбгосподарсысе добриво.

0СН0ВНШ 3MICT дисерташх опублхковано в таких роботах:

1. Зезекало И.Г., Иванкив O.A.-, Абросимова Е.И.• Результаты применения ингибиторов углекислотной Коррозии в добыче газа,-Нефгдк 1 и газовая промышленность, 199Г, S т.

2. Зезекало И.Г., Иванкив O.A., Абросимова Е.И. Амиак как ингибитор коррозии гэзодобывного оборудования. - Нефтяная н газовал промышленность, 1991,"')? 4.

3. Зезекало И.Г., И; анкив O.A., Абросимова L.Ii. Создание технологий ингибиторной защита от углекислотной коррозии. - Нефтяная и газовал -рсмышленнссть, 1992, !i 4.

*?. 1ванкхв 0.0. ТехнолоГ1Я 1нтенсиф1кацп видобутку вугле-воднево1 сировини при допо:<оз1 обробки привиб1йнох зони свердло- ' вин амхнними комплексами. - 1нформашйкий лист ii 290-293, XapKis-ський цнте1, 1993. '

5. Ьванкив O.A., Тшценко В.И. "интенсификация добычи углеводородного сырья. - Газовая промышленность, 1993, К 7.

6. A.C. Ii ГА.3314 /СССР/ Способ гголучения диоксида углерода из природных газов. Зезекало И.Г., Иванкив O.A. и др. - Опубл. в Б.И., 1992, U- 42

Пошукувач ¿У,' 1ванк1в 0.0.

о